斯坦福大學(xué)(Stanford University)病理學(xué)助理教授Jonathan Long說，長期以來，研究人員一直著迷于這樣一種可能性，即運動可以使我們體內(nèi)的各種細胞產(chǎn)生有益于人體健康的分子。該理論認為，如果這些分子(有時被稱為運動因子或運動因子)能夠被識別并用于藥理目的，它們可能會減少某些健康問題(如肥胖、心臟病和糖尿病)的發(fā)生率，并提高運動表現(xiàn)。
但這個目標仍然難以實現(xiàn)，很大程度上是因為不可能從血液中分離出運動激素，Long說。“如果你分析全血，你只能看到其中最豐富的物質(zhì)，其他的都看不見。”
然而現(xiàn)在，Long和他的團隊已經(jīng)開發(fā)出一種新技術(shù)，可以更深入地觀察血液，以識別細胞分泌的分子。這項技術(shù)還揭示了哪種細胞類型產(chǎn)生哪種分子——這是更好地理解鍛煉在改善健康方面所起作用的關(guān)鍵信息。
Long的新方法現(xiàn)在已經(jīng)在《細胞代謝》(Cell Metabolism)上發(fā)表了一篇文章，展示了運動改變小鼠21種不同細胞類型蛋白質(zhì)分泌的無數(shù)種方式。這項工作也帶來了一些驚喜。
首先，血液中因運動而改變的蛋白質(zhì)的絕對數(shù)量比預(yù)期的要多。事實上，研究小組發(fā)現(xiàn)近200種不同的運動因子的表達受到21種細胞類型的上調(diào)或下調(diào)。“這意味著身體活動對許多組織和器官系統(tǒng)的影響非常廣泛，”Long說。“我們才剛剛開始理解這種復(fù)雜性。”
其次，對運動最敏感的細胞是一種鮮為人知的細胞類型，這種細胞以一種特殊的蛋白質(zhì)受體(Pdgfra)命名，存在于許多不同的組織和器官中。Long說，事實上，相比之下，肌肉、骨骼和肝細胞等通常被懷疑的細胞只有適度的反應(yīng)。“如果我們真的想了解運動的反應(yīng)，我們不能只關(guān)注肌肉、骨骼和其他與運動有關(guān)的組織，”他說。“我們必須放眼更廣泛的領(lǐng)域。”
研究小組還驚訝地發(fā)現(xiàn)，在運動后，肝細胞——只有肝細胞——會分泌幾種羧酸酯酶家族的蛋白質(zhì)。研究人員此前一直關(guān)注這些蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)的功能，并發(fā)現(xiàn)它們對代謝健康有益，但他們沒有觀察到它們在血液中的可能作用。
為了更好地理解它們的作用，Long的團隊設(shè)計了一些小鼠，讓它們在沒有運動的情況下從肝臟分泌更高水平的羧酸酯酶蛋白質(zhì)。結(jié)果證明，這些小鼠在高脂肪飲食中抵抗體重增加，并在跑步機上表現(xiàn)出更高的耐力。Long說:“這些羧酸酯酶足以使動物在不運動的情況下獲得運動帶來的代謝益處。”
這項研究為后續(xù)研究提出了許多問題。Pdgfra細胞在不同的組織中起什么作用?為什么這些細胞對運動有反應(yīng)?就像羧酸酯酶顯示出代謝益處一樣，其他運動素是否也有重要的抗炎作用，或者對骨骼、心臟、免疫系統(tǒng)和大腦有其他有益的作用呢?在人類中，血液中攜帶的羧酸酯酶的水平是否會隨著運動而改變，就像在小鼠身上一樣?
從基礎(chǔ)科學(xué)的角度來看，Long希望這項工作將提高我們對細胞間通訊的理解。但從3萬英尺的角度來看，做這類費力的研究還有另一個原因:“運動作為藥物”的尚未實現(xiàn)的承諾。
我們知道運動對許多慢性和衰弱性疾病有治療作用，但運動還不像藥物。這是因為大多數(shù)藥物都是由定義明確的分子組成的，這些分子具有明確的作用機制、藥代動力學(xué)和藥效學(xué)以及副作用。相比之下，這些東西都沒有明確定義為鍛煉。Long說：“從長遠來看，我們希望以高分辨率了解與運動相關(guān)的分子和細胞，以便將運動作為藥物成為現(xiàn)實。”
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-6/20230617065544425.htm）
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